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DE10348821B3 - Arrangement for transporting and aligning disk-shaped elements, especially wafers, has at least one detector arranged on carriage carrier to determine position of markings on disk-shaped element - Google Patents

Arrangement for transporting and aligning disk-shaped elements, especially wafers, has at least one detector arranged on carriage carrier to determine position of markings on disk-shaped element Download PDF

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DE10348821B3
DE10348821B3 DE10348821A DE10348821A DE10348821B3 DE 10348821 B3 DE10348821 B3 DE 10348821B3 DE 10348821 A DE10348821 A DE 10348821A DE 10348821 A DE10348821 A DE 10348821A DE 10348821 B3 DE10348821 B3 DE 10348821B3
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holder
disk
rotation
wafer
detector
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German (de)
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Steffen Dr. Pollack
Steffen Krüger
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Fabmatics GmbH
Original Assignee
HAP Handhabungs Automatisierungs und Prazisionstechnik GmbH
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Abstract

The arrangement has a carriage (2) mounted on a rotatable carriage carrier (1) so as to be movable translationally, a holder (3) for a disk-shaped element coaxial with the rotation axis of the carriage carrier, whereby the carriage and /or the carriage carrier and holder can be moved in the vertical direction relative to each other and at least one detector (4,4') is arranged on the carriage carrier to determine the position of markings on a disk-shaped element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren und Ausrichten von scheibenförmigen Elementen, insbesondere Wafern, die im Herstellungsprozess technologisch bedingt aus Bearbeitungseinrichtungen entnommen und zu Weiteren Bearbeitungseinrichtungen transportiert, in diese eingeführt und nach der Bearbeitung wieder entnommen werden müssen.The The invention relates to a device for transporting and aligning of disc-shaped elements, in particular wafers that are technological in the manufacturing process removed from processing equipment and to further processing equipment transported, introduced into this and must be removed after processing.

An herkömmlichen Wafern sind Markierungen vorhanden, mit denen ein Bezug zur Ausrichtung der Kristalle eines Wafers erhalten werden kann. Üblicherweise sind solche Markierungen an äußeren Rändern oder am äußeren Randbereich von Wafern angeordnet und als in bestimmter Form ausgebildete Aussparungen eines Waferrandes ausgebildet. Dies ist erforderlich, um u.a. die Ausrichtung der Kristalle von Wafern bei der Bearbeitung berücksichtigen zu können. So müssen die Wafer in einer bestimmten Ausrichtung in eine Bearbeitungseinheit eingeführt werden.On usual Wafers have markings that relate to the alignment of the Crystals of a wafer can be obtained. Such markings are common on outer edges or on the outer edge area arranged by wafers and as recesses formed in a certain shape a wafer edge. This is necessary in order to the Take into account the alignment of the crystals of wafers during processing to be able to. So must the wafers in a specific orientation in a processing unit be introduced.

Da aber häufig solche Bearbeitungseinheiten nicht gleich ausgebildet und in einer konstanten Reihenanordnung aufgestellt worden sind, ist es erforderlich, aus einer Bearbeitungseinheit entnommene Wafer auch in eine andere Achsausrichtung zu bewegen und in dieser Achsausrichtung einer nachfolgenden Bearbeitungseinheit zuzuführen.There but often such processing units are not the same and in one constant row arrangement have been set up, it is necessary wafers removed from one processing unit also into another Axis alignment to move and in this axis alignment a subsequent Feed processing unit.

Hierzu sind komplexe Lösungen bekannt, mit denen die Ausrichtung von Wafern in aufwendiger Form erfolgt, wobei bei einer Drehung eines Wafers um 360° der Waferrand abgetastet und so eine um die Drehachse gegebenenfalls vorhandene Exzentrizität erfasst und durch ein Verschieben des Wafers eine Zentrierung erreicht wird.For this are complex solutions known with which the alignment of wafers in a complex form takes place, the wafer edge when rotating a wafer by 360 ° scanned and so any existing around the axis of rotation eccentricity detected and centered by moving the wafer becomes.

So sind in DE 34 02 664 C2 Verfahren zur Behandlung, Handhabung, den Transport und für die Zentrierung von Wafern beschrieben.So are in DE 34 02 664 C2 methods for treatment, handling, the Transport and for described the centering of wafers.

Aus US 4,973,217 ist ein Handhabungssystem für Wafer bekannt, bei dem eine Ausrichtung von Wafern beim Transport zu einem Lithographiesystem vorgenommen werden soll. Dabei kann der jeweilige Wafer um eine Rotationsachse gedreht werden.Out US 4,973,217 A handling system for wafers is known in which wafers are to be aligned during transport to a lithography system. The respective wafer can be rotated about an axis of rotation.

US 5,669,752 betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Ausrichtung von Wafern mit einer Transporteinheit, mit der Wafer in bestimmter Form positioniert und transportiert werden können. US 5,669,752 also relates to a device for aligning wafers with a transport unit with which wafers can be positioned and transported in a specific shape.

In US 4,376,482 ist ein Orientierungssystem für Wafer offenbart, bei dem Rollelemente am äußeren Rand von Wafern angreifen und die Rollelemente aus dem Transportweg des Wafers wieder entfernt werden können, nachdem dieser ausgerichtet worden ist.In US 4,376,482 discloses an orientation system for wafers in which rolling elements engage the outer edge of wafers and the rolling elements can be removed from the transport path of the wafer after it has been aligned.

US 6,471,464 betrifft eine Waferpositioniervorrichtung, mit der Wafer ausgerichtet und zentriert werden können. Hierbei wird zur Unterstützung eine CCD-Kamera eingesetzt. US 6,471,464 relates to a wafer positioning device with which wafers can be aligned and centered. A CCD camera is used to support this.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Transportieren und Ausrichten von scheibenförmigen Elementen zur Verfügung zu stellen, die einfach, robust aufgebaut kostengünstig herstellbar und flexibel einsetzbar ist.It is the object of the invention a device for transporting and Align disc-shaped Elements available to provide the simple, robust construction inexpensive to manufacture and can be used flexibly.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung können mit den in den untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.According to the invention Object with a device having the features of claim 1 solved. Advantageous embodiments and developments of the invention can with the features designated in the subordinate claims can be achieved.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transportieren und Ausrichten von scheibenförmigen Elementen, nachfolgend als Wafer bezeichnet, weist einen translatorisch verfahrbaren Schlitten auf, der auf einem um eine Rotationsachse drehbaren Schlittenträger ange ordnet ist.The device according to the invention for transporting and aligning disc-shaped elements, below referred to as a wafer, has a translationally movable carriage on, which is arranged on a rotatable carriage axis about a rotation axis is.

Die Bewegungsachse des Schlittens läuft dabei durch die Rotationsachse.The The carriage's axis of motion runs through the axis of rotation.

Der Schlitten ist dabei so ausgebildet, dass er über den äußeren Rand des Schlittenträgers hinausfahren kann und außerhalb des Vorrichtungsbereiches einen Wafer aufnehmen kann.The The slide is designed so that it can extend beyond the outer edge of the slide carrier can and outside of the device area can accommodate a wafer.

Der Schlitten fährt mit dem aufgenommenen Wafer dann wieder translatorisch zurück und zwar so weit, dass der Wafer in Bezug zu einem Halter positioniert ist.The Sledge drives with the wafer picked up and then translationally back again so far that the wafer is positioned in relation to a holder.

Ein solcher Halter ist fluchtend mit der und in der Rotationsachse angeordnet und durch den Schlittenträger nach außen geführt.On such holder is aligned with and in the axis of rotation and through the sled carrier outward guided.

Für das Aufsetzen eines mit dem Schlitten aufgenommenen und translatorisch bewegten Wafers sind der Schlitten und/oder der Schlittenträger und der Halter für einen Wafer in vertikaler Richtung relativ zueinander bewegbar.For putting on one taken up with the slide and moved translationally Wafers are the sled and / or the sled carrier and the holder for a wafer can be moved in the vertical direction relative to one another.

So kann beispielsweise der Schlitten allein oder gemeinsam mit dem Schlittenträger nach unten abgesenkt werden und dabei der Wafer auf dem statisch gehaltenen Halter abgelegt werden.So can, for example, the sled alone or together with the carriage support be lowered down while doing the wafer on the static held holder are stored.

In analoger Form kann aber auch bei statisch gehaltenem Schlitten und Schlittenträger der Halter nach oben angehoben und so der Wafer auf dem Halter abgelegt werden.In an analog form, it can also be static held carriage and carriage holder of the holder raised and so the wafer can be placed on the holder.

Für die Ausrichtung des Wafers unter Berücksichtigung von an ihm ausgebildeten Markierungen ist mindestens ein Detektor zur berührungslosen Bestimmung der Position mindestens einer Markierung eines Wafers am Schlittenträger vorhanden.For alignment considering the wafer of markings formed on it is at least one detector for non-contact determination the position of at least one marking of a wafer on the slide carrier.

Zur Bestimmung der jeweiligen Position der Markierung von Wafern, die auf dem Halter abgesetzt worden sind, wird der Schlittenträger mit dem Schlitten um die Rotationsachse gedreht, wobei eine Drehung um mindestens 360° möglich sein sollte.to Determination of the respective position of the marking of wafers that have been placed on the holder, the sled carrier with the carriage rotated about the axis of rotation, one rotation be possible by at least 360 ° should.

Bei der Drehung erfolgt die Detektion, und bei Erkennung einer Markierung an einem Wafer kann mittels des mindestens einen Detektors ein Signal generiert werden, mit dem zumindest die Winkelposition der Markierung des abgelegten Wafers bestimmt worden ist.at the rotation takes place, and when a marking is recognized A signal can be sent to a wafer by means of the at least one detector are generated with at least the angular position of the marking of the deposited wafer has been determined.

Zusätzlich kann auch der Halter um die Rotationsachse mittels eines Drehantriebes gedreht werden.In addition can also the holder around the axis of rotation by means of a rotary drive be rotated.

Mit Kenntnis der Winkelposition einer Markierung eines Wafers kann dieser dann nach entsprechender Drehung des Schlittenträgers in eine bestimmte Winkellage vom Halter abgehoben und mit dem Schlitten translatorisch weiter bewegt werden, wobei dann die Bewegung unter Berücksichtigung der erkannten Position der Markierung am Wafer erfolgen kann.With Knowledge of the angular position of a marking on a wafer can make it known then after a corresponding rotation of the slide carrier into a certain angular position lifted from the holder and continued translationally with the slide be moved, the movement then taking into account the detected Position of the marking on the wafer can be done.

Für den Fall, dass am Schlitten oder einem Schlittenantrieb auf ein hochgenaues Wegmesssystem verzichtet worden ist, besteht die Möglichkeit am Schlittenträger mindestens zwei Anschlagelemente vorzusehen, die den Weg eines auf einem Schlitten aufgenommenen Wafers in eine Richtung begrenzen, so dass der Wafer mit Hilfe solcher Anschlagelemente in Bezug zur Rotationsachse zentriert werden kann, wenn der Schlitten eine Rückwärtsbewegung auf den Schlittenträger voll zieht. Dabei stoßen die äußeren Ränder eines Wafers an die Anschlagelemente an, die eine Wegbegrenzung bilden.In the case, that on the slide or a slide drive to a highly accurate There is no possibility of a displacement measuring system on the sled carrier to provide at least two stop elements, the path of one on limit the wafer picked up in a carriage in one direction, so that the wafer with the help of such stop elements in relation to Axis of rotation can be centered when the carriage moves backward the sled carrier full pulls. Here come across the outer edges of a Wafers on the stop elements that form a path limitation.

Solche Anschlagelemente sind aus diesem Grund in einem Abstand zueinander und in einem Abstand zur Rotationsachse angeordnet, die die äußeren Abmessungen von Wafern berücksichtigen. Jedes dieser zwei Anschlagelemente ist dementsprechend in einem Abstand zur Rotationsachse angeordnet, der dem Radius eines Wafers entspricht.Such For this reason, stop elements are at a distance from one another and arranged at a distance from the axis of rotation, the outer dimensions of wafers. each these two stop elements are accordingly at a distance arranged to the axis of rotation, which corresponds to the radius of a wafer.

Es können aber auch mehr als zwei Anschlagelemente am Schlittenträger vorhanden sein, wobei möglichst jeweils Paare von Anschlagelementen in unterschiedlichen Abständen vorhanden sein sollten. In diesen Fällen können Wafer in verschiedenen Dimensionierungen mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung transportiert und ausgerichtet werden.It can but there are also more than two stop elements on the slide carrier be, if possible pairs of stop elements are present at different intervals should be. In these cases can Wafers in different dimensions with a device according to the invention transported and aligned.

Anschlagelemente können in einfachster Form als über den Schlittenträger hinausragende Stifte ausgebildet sein. Da für die Positionsbestimmung von Markierungen ein Drehen erfolgt, bei dem der äußere Rand eines Wafers die Anschlagelemente berührt, ist es günstig Anschlagelemente als drehbare Rollen auszubilden.stop elements can in the simplest form than over the sled carrier protruding pins be formed. As for the position determination of Markings a spin occurs at the outer edge of a wafer Touches stop elements, it is cheap Train stop elements as rotatable rollers.

Vorteilhaft kann mindestens ein Paar von Anschlagelementen vertikal in eine Funktionsstellung angehoben und anschließend wieder abgesenkt werden, wenn ein Wafer in Bezug zum Halter/zur Rotationsachse zentriert worden ist.Advantageous can at least one pair of stop elements vertically in a Functional position raised and then lowered again, when a wafer is centered with respect to the holder / axis of rotation has been.

Solche Anschlagelemente sind insbesondere für Wafer, in denen die Markierungen als nutenförmige Aussparungen am äußeren Umfang eines Wafers ausgebildet sind, geeignet.Such Stop elements are particularly for wafers in which the markings as a groove-shaped Recesses on the outer circumference of a wafer are suitable.

Bestimmte Wafer weisen aber Umfangsbereiche auf, die eine mehr oder weniger große bzw. lange ebene Fläche darstellen. In diesen Fällen sind Anschlagelemente mit konkav ausgebildeten Anschlagflächen zu bevorzugen. Dabei sollte die Krümmung und die Länge der Anschlagflächen so gewählt werden, dass eine Zentrierung eines Wafers in Bezug zur Rotationsachse gesichert werden kann, obwohl ein Wafer zentriert positioniert werden soll, der keine nahezu vollständige rotationssymmetrische Außenkontur aufweist.Certain However, wafers have peripheral areas that are more or less size or long flat surface represent. In these cases are stop elements with concave stop surfaces prefer. The curvature should be and the length the stop surfaces be chosen that centering a wafer with respect to the axis of rotation is ensured even though a wafer is to be positioned centered, which is not nearly complete rotationally symmetrical outer contour having.

Der Schlitten, mit dem ein Wafer aufgenommen und translatorisch bewegt werden kann, sollte eine ausreichend große Länge aufweisen, so dass ein aufgenommener und bewegter Wafer sicher auf dem Schlitten transportiert und, wie bereits angesprochen, auf einem Halter sicher abgesetzt werden kann.The Carriage with which a wafer is picked up and moved translationally should be of sufficient length so that a picked up and moved wafer safely transported on the slide and, as already mentioned, placed securely on a holder can be.

Hierfür ist es günstig, dass an einer in Bewegungsrichtung des Schlittens angeordneten Stirnfläche eine Aussparung ausgebildet ist, in die der Halter eingeführt werden kann. Eine solche Aussparung ist so gestaltet und dimensioniert, dass die bereits angesprochene Relativbewegung von Schlitten und/oder Schlittenträger und dem Halter möglich ist. So kann beispielsweise ein Halter von unten nach oben durch diese Aussparung des Schlittens hindurch bewegt und dabei der Wafer vom Schlitten aufgenommen werden.It is for that Cheap, that on a face arranged in the direction of movement of the carriage Recess is formed in which the holder are inserted can. Such a recess is designed and dimensioned that the relative movement of slide and / or slide carrier and the holder possible is. For example, a holder can go through this from bottom to top Cutout of the carriage moves and the wafer from Sledges are included.

Auf dem Schlittenträger kann ein Detektor in einem vorgegebenen Abstand zur Rotationsachse angeordnet sein, wobei der Abstand so gewählt worden ist, dass bei Drehung des Schlittenträgers mindestens eine am Wafer vorhandene Markierung detektiert werden kann.A detector can be arranged on the slide carrier at a predetermined distance from the axis of rotation, the distance being chosen such that when the slide carrier rotates, min at least one marking present on the wafer can be detected.

Für den Fall, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Wafer in unterschiedlichen Dimensionierungen manipuliert werden sollen, können auch mehr als ein solcher Detektor in entsprechend geeigneten Abständen, bevorzugt auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sein. Bei bekannter Winkelposition von optischen Detektoren kann das Positionssignal für an Wafern vorhandenen Markierungen mit dem einen oder auch mehreren Detektoren gemeinsam mit einem Signal eines Drehwinkelsensors, der am Schlittenträger oder einem Drehantrieb für den Schlittenträger vorhanden ist, bestimmt werden.In the case, that with the device according to the invention Wafers can be manipulated in different dimensions should, can also more than one such detector at suitable intervals, preferably be arranged on a common axis. With known angular position The position signal for on wafers can be obtained from optical detectors existing markings with one or more detectors together with a signal from a rotation angle sensor on the slide carrier or a rotary actuator for the sled carrier is present to be determined.

Für eine berührungslose Detektion der Markierungen von Wafern können geeignete optische Detektoren, als Einzeldetektoren in besagter Anordnung und besagten Abständen eingesetzt werden.For a non-contact Detection of the markings on wafers can be carried out using suitable optical detectors, used as individual detectors in said arrangement and said intervals become.

Es besteht aber auch die Möglichkeit als Detektoren CCD-Zeilen oder CCD-Arrays einzusetzen, wobei dies für eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Manipulation von Wafern in mehreren unterschiedlichen Dimensionierungen günstig ist.It but there is also the possibility use as detectors CCD lines or CCD arrays, this for one Use of a device according to the invention for the Manipulation of wafers in several different dimensions is favorable.

Es besteht aber auch die Möglichkeit anstelle der besagten optischen Detektoren eine Kamera, die mit einer elektronischen Bildverarbeitung verbunden ist, einzusetzen und die Winkelpositionsbestimmung der jeweiligen Markierungen von Wafern über eine Mustererkennung durchzuführen.It but there is also the possibility instead of the said optical detectors, a camera with is connected to electronic image processing and the angular position determination of the respective markings of Wafers over perform a pattern recognition.

Neben den optischen Detektoren kann eine Bestimmung der Winkelposition von Markierungen an Wafern aber auch mit Hilfe akustischer Sensoren, bevorzugt mit Ultraschallsensorik durchgeführt werden, wobei in diesem Fall optional die Möglichkeit besteht, die horizontale Ausrichtung des auf einem Halter abgesetzten Wafers zu prüfen, da mit solchen Ultraschallsensoren auch eine berührungslose Abstandsmessung möglich ist.Next the optical detectors can determine the angular position markings on wafers but also with the help of acoustic sensors, preferred performed with ultrasonic sensors , in which case there is an option to use the horizontal Check the alignment of the wafer placed on a holder because with such ultrasonic sensors also a non-contact distance measurement possible is.

Die an einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzten Halter sollten möglichst so ausgebildet sein, dass zusätzliche Haltekräfte für den jeweiligen Wafer aufgebracht werden können.The used on a device according to the invention Holders should if possible be designed so that additional holding forces for the respective wafers can be applied.

Dies kann einmal dadurch erreicht werden, dass ein solcher Halter an eine einen Unterdruck erzeugende Einrichtung angeschlossen ist und Öffnungen bis hin zur Oberfläche eines solchen Halters geführt sind, über die eine Saugkraftwirkung auf einen abgesetzten Wafer ausgeübt werden kann.This can be achieved once by such a holder a vacuum generating device is connected and openings to the surface of such a holder are about which exert a suction effect on a deposited wafer can.

Ein solcher Halter kann aber auch als elektrostatisch wirkender Halter ausgebildet sein.On such holder can also be used as an electrostatically acting holder be trained.

Aus statischen und dynamischen Gründen sollte ein Schlittenträger als vollflächige Kreisscheibe ausgebildet sein, wobei Führungsschlitze für die Schlittenbewegung zulässig sind.Out static and dynamic reasons should a sled carrier as full area Circular disk be formed, with guide slots for the carriage movement permissible are.

Insbesondere für die Einhaltung der Bedingungen einer Reinraumklasse 1 ist diese Kreisscheibenform ebenfalls zu bevorzugen. So kann ein zylinderförmiges Gehäuse eingesetzt werden, wobei zwischen Gehäuse und dem Schlittenträger ein schmaler Ringspalt ausgebildet worden ist. Das Gehäuse kann dann ebenfalls an eine einen Unterdruck erzeugende Einrichtung angeschlossen sein, so dass infolge von Reibung und Bewegungen anfallende Partikel nicht aus dem Gehäuse austreten können.In particular for compliance with the conditions of a clean room class 1 this circular disc shape is also preferable. For example, a cylindrical housing can be used, a narrow annular gap having been formed between the housing and the slide carrier. The housing can then also be connected to a device generating a negative pressure, so that particles resulting from friction and movements cannot escape from the housing.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann außerdem vorteilhaft so ausgebildet sein, dass sämtliche Antriebselemente für die Drehbewegung des Schlittenträgers, die Bewegung des Schlittens und die Relativbewegung von Schlittenträger/Schlitten und Halter in einem geschlossenen Raum, der an eine Absaugung angeschlossen ist, angeordnet werden können.The device according to the invention can also advantageously be designed so that all drive elements for the rotary movement the sled carrier, the movement of the slide and the relative movement of the slide carrier / slide and Holder in a closed room connected to a suction is can be arranged.

Es besteht auch die Möglichkeit eine erfindungsgemäße Vorrichtung auf ein zusätzliches Transportmittel und/oder einen Manipulator aufzusetzen, mit dessen Hilfe größere Transportwege für Wafer zurückgelegt werden können und/oder die Vorrichtung angehoben oder abgesenkt werden kann.It there is also the possibility a device according to the invention on an additional means of transport and / or to set up a manipulator, with the help of which longer transport routes for wafers traveled can be and / or the device can be raised or lowered.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.following the invention will be explained in more detail by way of example.

Dabei zeigt:there shows:

1 in perspektivischer Darstellung ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 1 in perspective an example of a device according to the invention.

Mit der perspektivischen Darstellung gemäß 1 soll ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die für die Manipulation von Wafern in mindestens zwei unterschiedlichen Dimensionierungen geeignet ist, gezeigt werden.With the perspective representation according to 1 An example of a device according to the invention, which is suitable for manipulating wafers in at least two different dimensions, is to be shown.

Es ist ein kreisscheibenförmiger Schlittenträger 1 vorhanden, der um die Vertikalachse gedreht werden kann, wofür ein hier nicht erkennbarer geeigneter Drehantrieb unterhalb des Schlittenträgers 1 und innerhalb eines hier ebenfalls nicht dargestellten Gehäuses angeordnet ist.It is a circular sled carrier 1 available, which can be rotated about the vertical axis, for which a suitable rotary drive (not recognizable here) below the slide carrier 1 and is arranged within a housing, also not shown here.

Die Rotationsachse verläuft dabei in vertikaler Richtung zentriert durch einen Halter 3, dessen Auflagefläche für Wafer in der Darstellung erkennbar ist. Die kreisrunde Auflagefläche und somit ein wesentlicher Teil des Halters 3 ist in der dargestellten Form innerhalb eines Bereiches einer Aussparung 2' eines Schlittens 2 angeordnet. Der Schlitten 2 ist hier in einer Position gezeigt, die einer zurückgefahrenen Stellung entspricht, in der ein ebenfalls nicht dargestellter Wafer auf der Oberfläche eines Halters 3 abgesetzt werden kann. Bei diesem Beispiel kann das Absetzen eines Wafers auf einen Halter 3 durch ein Absenken nach unten des Schlittens 2 allein erreicht werden, wobei hierfür ein ebenfalls nicht erkennbarer Antrieb vorhanden ist.The axis of rotation is centered in the vertical direction by a holder 3 whose bearing surface for wafers can be seen in the illustration. The circular contact surface and thus an essential part of the holder 3 is shown in the Shape within an area of a recess 2 ' of a sled 2 arranged. The sled 2 is shown here in a position which corresponds to a retracted position in which a wafer, also not shown, on the surface of a holder 3 can be discontinued. In this example, a wafer can be placed on a holder 3 by lowering the sled down 2 can be achieved alone, for which purpose there is also an undetectable drive.

Für das Aufnehmen eines Wafers kann der Schlitten 2 nach Abheben in vertikaler Richtung über den Halter 3 translatorisch in Richtung des Pfeils bewegt werden und dabei den Schlittenträger 1 deutlich überragen. Dort kann ein Wafer auf den Schlitten 2 aufgenommen und in die entgegengesetzte Richtung zurückbewegt werden.The sled can be used to hold a wafer 2 after lifting in the vertical direction over the holder 3 be moved translationally in the direction of the arrow and thereby the carriage carrier 1 stand out clearly. A wafer can be placed on the sled there 2 picked up and moved back in the opposite direction.

Bei der Rückwärtsbewegung des Schlittens 2 stößt der Wafer mit seinen äußeren Randbereichen an ein Paar von Anschlagelementen 5 oder 5' an, die den Weg des Wafers bei der Rückwärtsbewegung begrenzen und den Wafer in Bezug zur Rotationsachse zentrieren.When the carriage moves backwards 2 the outer edge regions of the wafer abut a pair of stop elements 5 or 5 ' which limit the path of the wafer during the backward movement and center the wafer with respect to the axis of rotation.

Der die Anschlagelemente 5 oder 5' berührende Wafer wird dann durch eine Absenkbewegung des Schlittens 2 nach unten auf den Halter 3 abgesetzt und dort über die ebenfalls angedeuteten Öffnungen durch zusätzliche Saugkraftwirkung gehalten.The the stop elements 5 or 5 ' touching wafer is then caused by a lowering movement of the carriage 2 down on the holder 3 settled and held there via the openings also indicated by additional suction.

Zur Bestimmung der jeweiligen Position von an Wafern vorhandenen Markierungen erfolgt dann eine Drehung des Schlittenträgers 1 um die Rotationsachse, so dass mit Hilfe von Detektoren 4 oder 4' eine Abtastung über den Umfang erfolgt und an Wafern vorhandene Markierungen detektiert werden können, wobei dies vorteilhaft gemeinsam mit dem jeweiligen Drehwinkel des Schlittenträgers 1 erfolgt.The carriage carrier is then rotated to determine the respective position of markings present on wafers 1 around the axis of rotation, so with the help of detectors 4 or 4 ' the circumference is scanned and markings present on wafers can be detected, this advantageously together with the respective angle of rotation of the slide carrier 1 he follows.

Mit Hilfe des erfassten Positionswinkelsignals von Markierungen eines Wafers kann durch entsprechende Drehung des Schlittenträgers eine Ausrichtung und Positionierung von Schlitten in Bezug zur Markierung und dem Wafer vorgenommen werden und anschließend der Schlitten 2 angehoben werden, so dass der Wafer mit dem Schlitten 2 in die jeweils gewünschte Richtung unter Berücksichtigung der Ausrichtung des Wafers translatorisch bewegt und beispielsweise einer Bearbeitungseinheit für Wafer zugeführt werden kann.With the aid of the detected position angle signal from markings of a wafer, by appropriate rotation of the carriage carrier, an alignment and positioning of the carriage in relation to the marking and the wafer and subsequently the carriage can be carried out 2 be raised so that the wafer with the carriage 2 can be moved in translation in the desired direction, taking into account the alignment of the wafer, and can be fed to a processing unit for wafers, for example.

Bei dem in 1 gezeigten Beispiel sind die Anschlagelemente 5 als um eine Achse drehbare Rollen ausgeführt.At the in 1 the example shown are the stop elements 5 designed as rollers rotatable about an axis.

Im Gegensatz dazu weisen die in einem Abstand zur Rotationsachse des Schlittenträgers 1 angeordneten Anschlagelemente 5' konkav gekrümmte Anschlagflächen auf, wie dies im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits angesprochen worden ist.In contrast, they are at a distance from the axis of rotation of the slide carrier 1 arranged stop elements 5 ' concave curved abutment surfaces, as has already been mentioned in the general part of the description.

Vorteilhafterweise ist die Krümmung der Anschlagflächen der Anschlagelemente 5' in Richtung auf den Halter 3 bereichsweise mit einem kleineren Krümmungsradius gewählt worden, um das Einführen des entsprechend bewegten Wafers zu erleichtern.The curvature of the stop surfaces of the stop elements is advantageous 5 ' towards the holder 3 selected in some areas with a smaller radius of curvature in order to facilitate the insertion of the correspondingly moved wafer.

Bei diesem Beispiel sind die Anschlagelemente 5 etwas höher, als die Anschlagflächen der Anschlagelemente 5' angeordnet. Außerdem kann der Schlitten 2 in mehreren Stufen abgesenkt werden, um die Dimensionierung des jeweiligen Wafers berücksichtigen zu können.In this example, the stop elements are 5 somewhat higher than the stop surfaces of the stop elements 5 ' arranged. The sledge can also 2 be lowered in several stages in order to be able to take the dimensioning of the respective wafer into account.

So wird beispielsweise ein größerer Wafer bei einem maximal bzw. höher angehobenen Schlitten 2 rückwärts in Richtung auf die Anschlagelemente 5 bewegt und im Anschluss an das Anschlagen der Ränder eines Wafers an die Anschlagelemente 5 vollständig abgesenkt und auf dem Halter 3 abgesetzt.For example, a larger wafer with a maximum or higher lifted slide 2 backwards towards the stop elements 5 moved and following the striking of the edges of a wafer on the stop elements 5 completely lowered and on the holder 3 discontinued.

Bei einem kleiner dimensionierten Wafer erfolgt die Rückwärtsbewegung des Schlittens 2 mit dem aufliegenden Wafer etwas niedriger, so dass dessen äußere Ränder an die Anschlagflächen der Anschlagelemente 5' anlaufen und diese den Weg begrenzen können, woraufhin erst dann das vollständige Absenken des Schlittens 2 erfolgt, das zum Absetzen des Wafers auf dem Halter 3 führt.With a smaller dimensioned wafer, the carriage moves backwards 2 with the wafer on top somewhat lower, so that its outer edges touch the stop surfaces of the stop elements 5 ' start and they can limit the path, only then the complete lowering of the carriage 2 done, that for depositing the wafer on the holder 3 leads.

Alternativ hierzu können die Anschlagelemente 5' in eine Funktionsstellung für die Wegbegrenzung und Zentrierung des mit dem Schlitten 2 bewegten Wafers vertikal angehoben und anschließend wieder nach unten abgesenkt werden. Anschließend kann dann die Positionsbestimmung am auf den Halter 3 abgesetzten und fixierten Wafer, wie bereits erläutert, durchgeführt werden.Alternatively, the stop elements 5 ' in a functional position for the travel limitation and centering of the with the slide 2 moving wafers are raised vertically and then lowered again. Then the position can be determined on the holder 3 deposited and fixed wafers, as already explained.

Claims (18)

Vorrichtung zum Transportieren und Ausrichten von scheibenförmigen Elementen, bei der ein Schlitten (2) auf einem drehbaren Schlittenträger (1) translatorisch verfahrbar angeordnet ist, ein Halter (3) für ein scheibenförmiges Element fluchtend mit der Rotationsachse des Schlittenträgers (1) durch diesen hindurch geführt ist, dabei Schlitten (2) und/oder Schlittenträger (1) und Halter (3) in vertikaler Richtung relativ zueinander bewegbar sind und am Schlittenträger (1) mindestens ein Detektor (4, 4') zur Bestimmung der Position von an einem scheibenförmigen Element vorhandenen Markierungen angeordnet ist.Device for transporting and aligning disc-shaped elements, in which a slide ( 2 ) on a rotatable carriage ( 1 ) is arranged to be translationally movable, a holder ( 3 ) for a disc-shaped element aligned with the axis of rotation of the slide carrier ( 1 ) is guided through it, sledge ( 2 ) and / or sled carrier ( 1 ) and holder ( 3 ) are movable in the vertical direction relative to each other and on the slide carrier ( 1 ) at least one detector ( 4 . 4 ' ) is arranged to determine the position of markings present on a disc-shaped element. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Schlittenträger (1) mindestens zwei Anschlagelemente (5, 5') für ein scheibenförmiges Element in einem Abstand zueinander und einem Abstand zur Rotationsachse, der die äußeren Abmessungen von scheibenförmigen Elementen berücksichtigt, angeordnet sind.Device according to claim 1, characterized in that on the slide carrier ( 1 ) at least two stop elements ( 5 . 5 ' ) are arranged for a disk-shaped element at a distance from one another and a distance from the axis of rotation, which takes into account the external dimensions of disk-shaped elements. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Schlittenträger (1) zwei Paare von Anschlagelementen (5, 5') in unterschiedlichen Abständen angeordnet sind.Device according to claim 1 or 2, characterized in that on the slide carrier ( 1 ) two pairs of stop elements ( 5 . 5 ' ) are arranged at different intervals. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Schlittenträger (1) oder dem Drehantrieb des Schlittenträgers ein Drehwinkelsensor vorhanden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the slide carrier ( 1 ) or the rotary drive of the slide carrier, a rotation angle sensor is available. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an Anschlagelementen (5') konkave Anschlagflächen vorhanden sind, deren Krümmung und Länge den Außendurchmesser sowie die äußere Randkontur von scheibenförmigen Elementen, zur Sicherung einer zentrierten Anlage eines scheibenförmigen Elementes an die Anschlagelemente (5') in Bezug zur Rotationsachse, berücksichtigt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on stop elements ( 5 ' ) there are concave stop surfaces, the curvature and length of which are the outer diameter and the outer edge contour of disk-shaped elements, in order to ensure that a disk-shaped element is centered against the stop elements ( 5 ' ) in relation to the axis of rotation. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar von Anschlagelementen (5, 5') in vertikaler Richtung anheb- und absenkbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one pair of stop elements ( 5 . 5 ' ) can be raised and lowered in the vertical direction. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer in Bewegungsrichtung des Schlittens (2) angeordneten Stirnfläche des Schlittens (2) eine Aussparung (2') ausgebildet ist, in die der Halter (3) für ein scheibenförmiges Element einführbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on a in the direction of movement of the carriage ( 2 ) arranged end face of the slide ( 2 ) a recess ( 2 ' ) into which the holder ( 3 ) can be inserted for a disc-shaped element. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder mehrere Detektor(en) (4, 4') in einem Abstand zur Rotationsachse angeordnet ist/sind, der die Position von Markierungen an scheibenförmigen Elementen berücksichtigt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more detector (s) ( 4 . 4 ' ) is / are arranged at a distance from the axis of rotation, which takes into account the position of markings on disk-shaped elements. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Detektor(en) (4, 4') ein oder mehrere optische(r) Detektor(en) ist/sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the detector (s) (s) ( 4 . 4 ' ) is / are one or more optical detector (s). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor eine CCD-Zeile oder ein CCD-Array ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the detector is a CCD line or a CCD array is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor eine an eine elektronische Bildverarbeitung angeschlossene Kamera ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the detector is connected to an electronic image processing system connected camera. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Detektor en) ein oder mehrere akustische (r) Sensoren) ist/sind.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the detector (s) one or more acoustic (r) sensors) is / are. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (3) an eine einen Unterdruck erzeugende Einrichtung angeschlossen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holder ( 3 ) is connected to a device generating a vacuum. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (3) elektrostatisch wirkt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holder ( 3 ) acts electrostatically. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (3) um die Rotationsachse drehbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holder ( 3 ) is rotatable about the axis of rotation. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlittenträger (1) als vollflächige Kreisscheibe ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the slide carrier ( 1 ) is designed as a full-surface circular disk. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schlittenträger (1) und einem zylinderförmigen Gehäuse ein Ringspalt ausgebildet und das Gehäuseinnere an eine einen Unterdruck erzeugende Einrichtung angeschlossen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the slide carrier ( 1 ) and a cylindrical housing, an annular gap is formed and the housing interior is connected to a device generating a vacuum. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Antriebselemente innerhalb des Gehäuses und unterhalb des Schlittenträgers (1) angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that all drive elements within the housing and below the slide carrier ( 1 ) are arranged.
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